CN104098647B - 阿加曲班类似物及其制备方法和医药用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通式（I）所示的一种阿加曲班类似物、其制备方法以及含有该类似物的药物组合物、以及其作为治疗剂特别是作为凝血酶抑制剂的用途，其中通式（I）中的各取代基的定义与说明书中的定义相同。本发明的阿加曲班类似物供口服使用。
Description
技术领域
本发明涉及药物化学领域，具体涉及一种通式（I）所示的一阿加曲班类似物、其制备方法以及含有该类似物的药物组合物、以及其作为治疗剂特别是作为凝血酶抑制剂的用途。
背景技术
动脉硬化性闭塞症是全身性动脉粥样硬化在肢体局部表现是全身性动脉内膜及其中层呈退行性、增生性改变，使血管壁变硬缩小、失去弹性，从而继发血栓形成致使远端血流量进行性减少或中断。可发生于全身各主要动脉，多见于腹主动脉下端和下肢的大中动脉。发生在肾动脉以下的腹主动脉与两髂总动脉者称为Leriche综合征。多发生于50岁以上人群，男女之比约为6:1-9:1，发病率约0.74%。
急性缺血性脑卒中(AIS)又称脑梗死， 是由于局部脑血流突然中断引起局部脑组织缺血坏死而致的相应神经功能缺损。急性缺血性脑卒中占全部脑卒中的60%-80%。其急性期的时间划分尚不统一，一般指发病后2周内。急性缺血性脑卒中是工业化国家第3死亡原因，仅次于心肌梗死和癌症， 同时它也是造成终身残疾的首要原因。
阿加曲班是由日本三菱（Mitsubishi）化学研究所最早研制合成的抗血栓药首先被应用于临床治疗周围动脉闭塞性疾病，然后开始将其用于治疗急性脑血栓形成，以及心肌梗死溶栓的辅助治疗，并用于在抗凝血酶（AT）缺乏患者进行血透时的抗凝处理。作为全球首个选择性抗凝血酶剂，阿加曲班于1990年2月在日本上市。迄今为止的临床运用已验证其对脑血栓急性期、慢性动脉闭塞症及抗凝血酶III（ATIII）缺乏病人的血液透析的疗效。另外，作为预防和治疗肝素诱导的血栓栓塞药物。美国食品与药品管理局（FDA）在2000年批准了史克必成（SmithKline Beecham）和得克萨斯生物技术公司（Texas Bitechnology）的可注射抗血栓小分子药物阿加曲班（argatroban，Novastan）应用于治疗和预防血栓形成及肝素诱导的免疫性疾病－血小板减少症（HIT），以及用于对需要进行经皮冠脉介入术（PCI）病人的治疗。2003年3月5日在美国中风学会第28届国际中风大会上公布的多中心二期临床试验结果表明，阿加曲班在急性缺血性中风治疗中的疗效显著、安全性高。而作为脑血栓急性期和慢性动脉闭塞症治疗药，阿加曲班2001年在韩国上市。2002年12月，三菱制药公司正式在中国上市慢性动脉闭塞症治疗药选择性抗凝血酶剂阿加曲班（Argatroban，Novastan）。后由天津药物研究院药业有限责任公司按6类申报，在2005年同其原料一起获得生产。阿加曲班的上市是低分子抗凝剂发展的一个里程碑式药物。
阿加曲班的基本信息如下：
英文名称：Argatroban
中文化学名称：(2R，4R)-4-甲基-1-[N2-(R，S)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基-L-精氨酰基]-2-哌啶羧酸一水合物
化学结构式：
分子式：C23H36N6O5S
相对分子质量：526.65
阿加曲班是直接的、选择性的凝血酶抑制剂，其相对分子质量仅为530，具有独特的三角架构造，即精氨酸结构、哌啶结构、喹啉结构，因此其能与凝血酶的活性部位呈立体性结合，从而达到强力且有选择性地阻断凝血酶活性的作用。其能灭活结合凝血酶及流动相凝血酶，在抑制血栓增大的同时，帮助纤维蛋白溶酶溶解微小血栓，改善微循环障碍。由于阿加曲班不与血浆蛋白结合，因此其抗凝效果可被预测，且个体差异小。
阿加曲班能结合凝血素活性部分而选择性地阻碍凝血酶的作用。另外，直接阻碍作用与肝素不同，即使AT-III处于低下状态仍有效。阿加曲班在一个较宽的剂量范围内对aPTT等实验指标，有相似的药效动力学影响，且其与凝血酶快速、可逆性结合可使APTT 等实验指标在停药后迅速恢复至用药前，降低对机体整体抗凝的影响及出血的危险性，这种安全性使临床医师有可能在用药过程中提高药物剂量，剂量越大，抑制的凝血酶数量越多，疗效越好。
阿加曲班与肝素相比具有直接抑制血块中的凝血酶、起效较快、作用时间短、出血倾向小、无免疫源性等潜在优点。
目前作为临床治疗效果较好的阿加曲班，在已有结构中只有供阿加曲班注射液使用的阿加曲班结构，未见其它结构的报道。作为注射液，只可静注或静脉滴注或肌注，但其最大的缺点在于给药时的局部疼痛，给病人生理及精神上造成极大的痛苦，且均需到专业机构才能进行，静脉滴注占时间也较长，无法满足不同人群的需求。扩展阿加曲班类似物化合物结构，以扩展其用途成了急需要解决的问题。
本发明的目的是提供一种新的具有凝血酶抑制剂的口服阿加曲班类似物。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术中存在的不足之处，提供一种可以供口服使用的阿加曲班类似物。本发明人充分解析了阿加曲班与凝血酶的结合位点，通过大量的化合物合成与筛选，有以下化合物具有意想不到的效果，由此完成了本发明。
本发明的发明人通过广泛深入的研究，现己出人意料地发现，将阿加曲班哌啶基团修饰改造成各种酯化前体药物化合物，同时在阿加曲班的精氨酸残基上进行各种结构替换，并与药学上可接受的载体混合制得的组合物具有良好的溶出度、生物利用度和稳定性。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
本发明的目的在于提供通式（Ⅰ）所示一种阿加曲班类似物或其药用盐：
其中：
R代表烷基、链烯基、烃氧羰氧基取代的烷基或羰氧基取代的烷基。
当R代表烷基时，所述的烷基是指具有1～20个碳原子的直链或支链的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基等等。优选具有3或4个碳原子的支链烷基，最优选异丙基
当R代表链烯基时，所述的链烯基是指具有2～6个碳原子的直链或支链的链烯基，例如乙烯基、丙烯基、丁烯基等。优选具有2～4个碳原子的直链或支链的链烯基，特别优选乙烯基。
当R代表烃氧羰氧基取代的烷基时，其结构如下式所示：
其中R1优选氢、甲基；R2优选有1～8个碳原子的直链或支链的烷基，特别优选异丙基。
当R代表羰氧基取代的烷基时，其结构如下式所示：
R1优选氢、甲基；R2优选有1～8个碳原子的直链或支链的烷基，特别优选甲基、叔丁基。
本发明的再一目的是提供实施本发明化合物的一般制造方法，包括：
其中R的定义同权利要求1。
本发明还提供了一种药物组合物，它包含治疗有效量的上述阿加曲班类似物或其药用盐余量的药学上可接受的载体。
其中药物组合物包含0.01～99重量%的上述阿加曲班类似物或其药用盐和余量的药学上可接受的载体。
上述药物组合物是选自固体，所述的阿加曲班类似物，其给药途径为口服，剂型包括片剂、分散片、咀嚼片、口腔崩解片、颗粒剂、胶囊及干混悬剂；所述口服制剂是由活性原料阿加曲班类似物化合物与辅料按制剂学上的通用方法制得，所述辅料包括制剂学上所必需稀释剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、矫味剂、芳香剂或防腐剂。
本发明还提供了所述的药物组合物在制备凝血酶抑制剂的药物中的用途。
本发明的优点在于：
本发明化合物口服给药后，具有良好的溶出度、生物利用度和稳定性，可替代阿加曲班注射液使用。
具体实施方式
下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述，然而，这些实施例不应作为对本发明范围的限制。
实施例1：(2R，4R)-4-甲基-1-[N2-(R，S)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基-L-精氨异胞嘧啶基]-2-哌啶羧酸1-乙酰氧基乙酯的制备
1、羟基丙烯酸乙酯钠盐的制备
乙酸乙酯(600ml，6mol) 加入到2000ml反应瓶中，冷却至0℃～5℃，加入甲醇钠(220g，4mol) ，缓慢滴加甲酸乙酯(380ml，4.8mol) ，滴加完毕，升温搅拌回流 3h，减压蒸去溶剂，得黄色粉末413g，直接用于下一步。
2、(2R，4R)-4-甲基-1-[N2-(R，S)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基-L-精氨异
胞嘧啶基]-2-哌啶羧酸的制备
上述黄色粉末27.6g（0.2mol）悬浮於500ml甲苯中，搅拌，加入阿加曲班110g（0.195mol），搅拌回流8h，冷却至室温，加水100ml，搅拌溶清，用0.1N氢氧化钠调节pH值至4～5，分出水相，有机相用水洗涤，饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤出干燥剂，滤液浓缩至干，用乙醇重结晶，得白色粉末状固体，过滤，真空50℃干燥90.7g，收率81.1%，HPLC含量97.9%。
3、(2R，4R)-4-甲基-1-[N2-(R，S)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基-L-精氨异胞嘧啶基]-2-哌啶羧酸1-乙酰氧基乙酯的制备
上述白色固体粉末56g（0.1mol）溶於700ml DMF中，加入10g无水碳酸钾，搅拌，冷却至0℃～5℃，滴入1-乙酰氧基-1-溴乙烷27.7g（0.16mol）在，0℃～5℃搅拌反应5h，加入乙酸乙酯1400ml，搅拌下加入3%的碳酸钠水溶液300ml，搅拌20min，静置分层，分层水相，有机相加入3g注射用针用活性炭，常温搅拌40min，过滤，滤液真空浓缩至150ml，加入300ml异丙醚，0℃～5℃，搅拌30min结晶，固体过滤，滤饼用100ml异丙醚洗涤，真空50℃干燥，301g，收率80.9%，HPLC含量99.4%。
1H—NMR（500MHz,CDCl3/TMS，ppm）：共42个氢信号
δ：8.0（s，1H，NH）；5.29（s，1H，NH）；7.73；（s，1H，NH）；2.1（s，1H，NH）；4.17（t，1H，JJ=7.5）；3.29～3.39（m，2H）；2.91～3.16（m，2H）；6.98～7.46（m，3H）；2.28（m，1H）；1,68（m，1H）；1.69～1.94（m，2H）；1.34～1.59（m，2H）；2.39～2.63（m，2H）；6.62（m，H）；3.57（m，H）；2.65（t，2H，JJ=7.1）；0.96（d，6H,JJ=6.8）；1.80（t，2H，JJ=7.1）；1.55～1.59（m，2H）；2.21（s，3H）；1.79（s，3H）；6.48（d，2H，JJ=10.9）；7.95（d，2H，JJ=10.9）
MS:m/z （M+）646（100%），560，339，313。
实施例2：(2R，4R)-4-甲基-1-[N2-(R，S)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基-L-精氨异胞嘧啶基]-2-哌啶羧酸-1-(异丙氧羰氧基)-乙基酯的制备
用实施例1中3的相同的方法，使用1-碘代异丙氧羰基乙烷代替1-乙酰氧基-1-溴乙烷，合成了目标化合物。收率72.6%，HPLC含量98.2%。
1H—NMR（500MHz,CDCl3/TMS，ppm）：共46个氢信号
δ：8.0（s，1H，NH）；5.29（s，1H，NH）；7.73；（s，1H，NH）；2.1（s，1H，NH）；4.17（t，1H，JJ=7.5）；3.29～3.39（m，2H）；2.91～3.16（m，2H）；6.98～7.46（m，3H）；2.28（m，1H）；1,68（m，1H）；1.69～1.94（m，2H）；1.34～1.59（m，2H）；2.39～2.63（m，2H）；5.09（m，H）；3.57（m，H）；2.65（t，2H，JJ=7.1）；0.96（d，6H,JJ=6.8）；1.80（t，2H，JJ=7.1）；1.55～1.59（m，2H）；1.32（d，6H，JJ=6.8）；4.36（t，2H，JJ=7.0）；4.39（t，2H，JJ=7.0）；6.48（d，2H，JJ=10.9）；7.95（d，2H，JJ=10.9）
MS:m/z （M+）690（100%），560，339，313。
实施例3：(2R，4R)-4-甲基-1-[N2-(R，S)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基-L-精氨异胞嘧啶基]-2-哌啶羧酸乙酯的制备
用实施例1中3的相同的方法，使用2-溴丙烷代替1-乙酰氧基-1-溴乙烷，合成了目标化合物。收率84.1%，HPLC含量99.1%。
1H—NMR（500MHz,CDCl3/TMS，ppm）：共42个氢信号
1H—NMR（500MHz,CDCl3/TMS，ppm）：共42个氢信号
δ：8.0（s，1H，NH）；5.29（s，1H，NH）；7.73；（s，1H，NH）；2.1（s，1H，NH）；4.17（t，1H，JJ=7.5）；3.29～3.39（m，2H）；2.91～3.16（m，2H）；6.98～7.46（m，3H）；2.28（m，1H）；1,68（m，1H）；1.69～1.94（m，2H）；1.34～1.59（m，2H）；2.39～2.63（m，2H）；4.55～4.85（d，2H，JJ=7.0）；3.57（m，H）；2.65（t，2H，JJ=7.1）；0.96（d，6H,JJ=6.8）；1.80（t，2H，JJ=7.1）；1.55～1.59（m，2H）；7.25（t，1H，JJ=6.8）6.48（d，2H，JJ=10.9）；7.95（d，2H，JJ=10.9）
MS:m/z （M+）586（100%），560，339，313。
实施例4：(2R，4R)-4-甲基-1-[N2-(R，S)-3-甲基-1，2，3，4-四氢-8-喹啉磺酰基-L-精氨异胞嘧啶基]-2-哌啶羧酸乙烯酯的制备
用实施例1中3的相同的方法，使用溴乙烯代替1-乙酰氧基-1-溴乙烷，合成了目标化合物。收率84.1%，HPLC含量99.1%。
1H—NMR（500MHz,CDCl3/TMS，ppm）：共38个氢信号
δ：8.0（s，1H，NH）；5.29（s，1H，NH）；7.73；（s，1H，NH）；2.1（s，1H，NH）；4.17（t，1H，JJ=7.5）；3.29～3.39（m，2H）；2.91～3.16（m，2H）；6.98～7.46（m，3H）；2.28（m，1H）；1,68（m，1H）；1.69～1.94（m，2H）；1.34～1.59（m，2H）；2.39～2.63（m，2H）； 3.57（m，H）；2.65（t，2H，JJ=7.1）；0.96（d，6H,JJ=6.8）；1.80（t，2H，JJ=7.1）；1.55～1.59（m，2H）；1.33（d，6H，JJ=6.8）；4.94（m，1H）；6.48（d，2H,JJ=10.9）；7.95（d，2H,JJ=10.9）
MS:m/z （M+）602（100%），560，339，313。
药理学实验
通过测定本发明化合物抑制50%酶活性时的浓度，即IC50。值(其与抑制常数Ki有关)，可以评价通式I化合物抑制凝血酶或因子Xa或其它酶例如因子VIIa、纤溶酶或胰蛋白酶的能力。纯化的酶用于生色测定。在将水解的相对速率(相比于未抑制的对照)相对于通式I化合物浓度的对数进行制图之后，通过线性回归，测定导致底物水解速率降低50%的抑制剂的浓度。为了计算抑制常数Ki， IC50。值使用下式针对底物的竞争加以校正:
Ki=IC50/[l+(底物浓度/Km)]
其中Km是Michaelis-Menten常数
FXa和凝血酶抑制的测量:
用生色测定测试要求保护的物质的FXa/凝血酶抑制。在试验缓冲液(50mMTRIS，100mM NaCl，0.1% BSA，pH7.5)中(最大DMSO终浓度(0.1%))，根据化合物(从l0uM至10pM)对25uL酶(人的凝固因子Xa：EnzymeResearch Laboratories HFXa，最终浓度0.003UI/ml；人凝血酶，得自于CTSStrasbourg，最终浓度0.125UI/ml)的作用，评价化合物。在96孔微孔板中，将反应组分混合，离心，并在37℃培养10分钟。用50uL底物(FXa:S-2765，最终浓度62.5u M；凝血酶：S-2238，最终浓度83uM)起始酶反应。在微孔板读数器上，在405nm处监控反应时程20分钟。
用内部软件Speed 1.1，由双份(得自于化合物的稀释系列)的平均值计算IC50值。
因子Xa和凝血酶的抑制结果示于下表中：
| 化合物编号 | IC50（凝血酶）[Nm] | IC50（FXa）[Nm] |
| 阿加曲班 | 43 | 9.5 |
| 实施例1化合物 | 10.4 | 1.2 |
| 实施例2化合物 | 9.8 | 0.5 |
| 实施例3化合物 | 16 | 1.4 |
| 实施例4化合物 | 14 | 1.0 |
结论：本发明的化合物，其抑制凝血酶或凝血酶因子的通活性明显优于原化合物阿加曲班。
Claims (4)
1.一种阿加曲班类似物，其特征在于：是以下通式(Ⅰ)所示的化合物或其药用盐：
其中：
R代表1-乙酰氧基-1-乙基、异丙氧羰氧基乙基、异丙基或乙烯基。
2.权利要求1所述的阿加曲班类似物的制备方法，包括：
其中R的定义同权利要求1，X为Br或I。
3.一种药物组合物，其中含有权利要求1所述的阿加曲班类似物，其特征在于：所述的药物组合物，其给药途径为口服，剂型选自分散片、咀嚼片、口腔崩解片、颗粒剂、胶囊或干混悬剂；所述口服制剂是由活性原料阿加曲班类似物化合物与辅料按制剂学上的通用方法制得，所述辅料包括制剂学上所必需稀释剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、矫味剂或防腐剂。
4.根据权利要求3所述的药物组合物在制备用作凝血酶抑制剂的药物中的用途。
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